JP3241197B2 - 吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法 - Google Patents
吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排煙脱硫方法に関し、特
に吸収液中に存在する亜硫酸カルシウムの酸化制御方法
に関する。
に吸収液中に存在する亜硫酸カルシウムの酸化制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】硫黄酸化物を含む排ガスを対象に湿式石
灰石膏法による排煙脱硫を実施する場合、排ガス中の硫
黄酸化物は炭酸カルシウムを含有する吸収液と接触し、
以下の反応により吸収される。 ＳＯ2 ＋ＣａＣＯ3 →ＣａＳＯ3 ＋ＣＯ2 生成した亜硫酸カルシウムの一部は排ガス中の酸素によ
り酸化され石膏を生成する。 ＣａＳＯ3 ＋ 1/2Ｏ2 → ＣａＳＯ4
灰石膏法による排煙脱硫を実施する場合、排ガス中の硫
黄酸化物は炭酸カルシウムを含有する吸収液と接触し、
以下の反応により吸収される。 ＳＯ2 ＋ＣａＣＯ3 →ＣａＳＯ3 ＋ＣＯ2 生成した亜硫酸カルシウムの一部は排ガス中の酸素によ
り酸化され石膏を生成する。 ＣａＳＯ3 ＋ 1/2Ｏ2 → ＣａＳＯ4
【０００３】通常は排ガス中の酸素濃度が低く、亜硫酸
カルシウムから石膏への酸化が十分に行われないため、
系外から酸素を含む気体を吸収液中に通気している。こ
の際、酸素を含む気体の通気流量の設定が低い場合、亜
硫酸カルシウムの濃度が増加し、吸収剤である炭酸カル
シウムの溶解阻害、脱硫性能の低下、及び脱硫装置から
排出される排水中の化学的酸素要求量（以下、ＣＯＤと
称す）の増大等の不具合を生じる。一方、亜硫酸カルシ
ウムから石膏への転化率を高めに維持しようとすれば負
荷変動等を考慮して前記酸素を含む気体を過剰に供給せ
ざるを得ず、ランニングコストの増大及び排水ＣＯＤの
増大につながる。従って、酸素を含む気体を過剰に通気
せず、かつ亜硫酸カルシウムの酸化を十分に行わせるた
め、気体の通気流量を制御する必要がある。
カルシウムから石膏への酸化が十分に行われないため、
系外から酸素を含む気体を吸収液中に通気している。こ
の際、酸素を含む気体の通気流量の設定が低い場合、亜
硫酸カルシウムの濃度が増加し、吸収剤である炭酸カル
シウムの溶解阻害、脱硫性能の低下、及び脱硫装置から
排出される排水中の化学的酸素要求量（以下、ＣＯＤと
称す）の増大等の不具合を生じる。一方、亜硫酸カルシ
ウムから石膏への転化率を高めに維持しようとすれば負
荷変動等を考慮して前記酸素を含む気体を過剰に供給せ
ざるを得ず、ランニングコストの増大及び排水ＣＯＤの
増大につながる。従って、酸素を含む気体を過剰に通気
せず、かつ亜硫酸カルシウムの酸化を十分に行わせるた
め、気体の通気流量を制御する必要がある。
【０００４】亜硫酸カルシウムの酸化に係る酸素を含む
気体の通気流量制御方法に関しては酸化還元電位（以
下、ＯＲＰと称す）によるものが知られている。従来の
ＯＲＰによる通気流量制御方法はＯＲＰと亜硫酸濃度の
相関関係を求めた結果から予めＯＲＰ設定値を決定し、
通気流量を制御するものであった。
気体の通気流量制御方法に関しては酸化還元電位（以
下、ＯＲＰと称す）によるものが知られている。従来の
ＯＲＰによる通気流量制御方法はＯＲＰと亜硫酸濃度の
相関関係を求めた結果から予めＯＲＰ設定値を決定し、
通気流量を制御するものであった。
【０００５】図２はＳＯ2 ：１０００ｐｐｍを含む排ガ
スを炭酸カルシウムを含有する吸収液と接触させて湿式
石灰石膏法によって処理した場合における吸収液のＯＲ
Ｐと亜硫酸濃度の関係について一例を示したものであ
り、ＯＲＰは亜硫酸濃度以外にｐＨの影響を受ける。こ
のため、従来法による酸化制御では、負荷変動や吸収剤
原料の種類の変化などによりｐＨが変化した場合、ある
いは石炭の種類の変化などにより溶解液成分が変化した
場合にもＯＲＰは影響を受けるため、空気の過剰供給ま
たは亜硫酸濃度の増加により排水ＣＯＤが増大するなど
の不具合を生じるという問題があった。
スを炭酸カルシウムを含有する吸収液と接触させて湿式
石灰石膏法によって処理した場合における吸収液のＯＲ
Ｐと亜硫酸濃度の関係について一例を示したものであ
り、ＯＲＰは亜硫酸濃度以外にｐＨの影響を受ける。こ
のため、従来法による酸化制御では、負荷変動や吸収剤
原料の種類の変化などによりｐＨが変化した場合、ある
いは石炭の種類の変化などにより溶解液成分が変化した
場合にもＯＲＰは影響を受けるため、空気の過剰供給ま
たは亜硫酸濃度の増加により排水ＣＯＤが増大するなど
の不具合を生じるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記技術水準
に鑑み、硫黄酸化物を含む排ガスの湿式石灰石膏法排煙
脱硫方法を実施するに際し、従来方法におけるような不
具合のない吸収液中の亜硫酸塩の酸化制御方法を提供し
ようとするものである。
に鑑み、硫黄酸化物を含む排ガスの湿式石灰石膏法排煙
脱硫方法を実施するに際し、従来方法におけるような不
具合のない吸収液中の亜硫酸塩の酸化制御方法を提供し
ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記のような状況におい
て、本発明者らは硫黄酸化物を含む排ガスを対象に湿式
石灰石膏法を実施するに際し、吸収液中のＯＲＰを連続
的に検知することによって酸素を含む気体の通気流量を
制御する酸化制御方法において、ＯＲＰは亜硫酸濃度以
外にｐＨの影響を受けるため、吸収液のＯＲＰ及びｐＨ
を検出した信号により既知のＯＲＰとｐＨの関係から該
吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値を導出し、該設定値
と前記吸収液のＯＲＰとの偏差信号により酸素を含む気
体の通気流量を制御する方法を見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
て、本発明者らは硫黄酸化物を含む排ガスを対象に湿式
石灰石膏法を実施するに際し、吸収液中のＯＲＰを連続
的に検知することによって酸素を含む気体の通気流量を
制御する酸化制御方法において、ＯＲＰは亜硫酸濃度以
外にｐＨの影響を受けるため、吸収液のＯＲＰ及びｐＨ
を検出した信号により既知のＯＲＰとｐＨの関係から該
吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値を導出し、該設定値
と前記吸収液のＯＲＰとの偏差信号により酸素を含む気
体の通気流量を制御する方法を見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】すなわち、本発明は硫黄酸化物を含む排ガ
スをカルシウム化合物を含有する吸収液で処理するに際
し、該吸収液中に酸素を含む気体を通気し、該吸収液の
酸化還元電位を連続的に検知することによって前記酸素
を含む気体の通気流量を制御する排煙脱硫方法におい
て、該吸収液の酸化還元電位を検出した信号とｐＨを検
出した信号により既知酸化還元電位とｐＨの関係から該
吸収液のｐＨにおける酸化還元電位設定値を導出し、該
設定値と前記吸収液の酸化還元電位との偏差信号により
前記酸素を含む気体の通気と通気の停止を制御すること
を特徴とする吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方
法である。
スをカルシウム化合物を含有する吸収液で処理するに際
し、該吸収液中に酸素を含む気体を通気し、該吸収液の
酸化還元電位を連続的に検知することによって前記酸素
を含む気体の通気流量を制御する排煙脱硫方法におい
て、該吸収液の酸化還元電位を検出した信号とｐＨを検
出した信号により既知酸化還元電位とｐＨの関係から該
吸収液のｐＨにおける酸化還元電位設定値を導出し、該
設定値と前記吸収液の酸化還元電位との偏差信号により
前記酸素を含む気体の通気と通気の停止を制御すること
を特徴とする吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方
法である。
【０００９】
【作用】本発明はＯＲＰによる酸化制御が安定に維持で
きるように鋭意検討の結果得られたものであり、ＯＲＰ
が亜硫酸濃度以外にｐＨの影響を受けるという知見に基
づき、吸収液中のＯＲＰ及びｐＨを連続的に検出した信
号により既知ＯＲＰとｐＨの関係から該吸収液のｐＨに
おけるＯＲＰ設定値を導出し、該設定値と前記吸収液の
ＯＲＰとの偏差信号により酸素を含む気体の通気流量を
制御することで、ｐＨの変動に対しても安定した酸化制
御を維持でき、排水ＣＯＤ低減が可能となる。
きるように鋭意検討の結果得られたものであり、ＯＲＰ
が亜硫酸濃度以外にｐＨの影響を受けるという知見に基
づき、吸収液中のＯＲＰ及びｐＨを連続的に検出した信
号により既知ＯＲＰとｐＨの関係から該吸収液のｐＨに
おけるＯＲＰ設定値を導出し、該設定値と前記吸収液の
ＯＲＰとの偏差信号により酸素を含む気体の通気流量を
制御することで、ｐＨの変動に対しても安定した酸化制
御を維持でき、排水ＣＯＤ低減が可能となる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１によって説明する。
燃焼排ガス２と吸収塔１を循環する吸収液３とを気液接
触させ、燃焼排ガス２中の硫黄酸化物を吸収・分離す
る。硫黄酸化物が除去された燃焼排ガスは洗浄ガス４と
なって排出される。吸収液３に吸収された硫黄酸化物は
亜硫酸カルシウムとなり、一部は燃焼排ガス中の酸素に
より酸化されて石膏を生成する。吸収液中に存在する未
酸化の亜硫酸カルシウムは吸収塔液室５に通気される空
気６によって酸化され石膏となる。
燃焼排ガス２と吸収塔１を循環する吸収液３とを気液接
触させ、燃焼排ガス２中の硫黄酸化物を吸収・分離す
る。硫黄酸化物が除去された燃焼排ガスは洗浄ガス４と
なって排出される。吸収液３に吸収された硫黄酸化物は
亜硫酸カルシウムとなり、一部は燃焼排ガス中の酸素に
より酸化されて石膏を生成する。吸収液中に存在する未
酸化の亜硫酸カルシウムは吸収塔液室５に通気される空
気６によって酸化され石膏となる。
【００１１】前記酸化の制御は、溶解液成分組成の変動
などに対しても安定な制御が可能となるように２値信号
を出力する関数演算器（２種類の信号のいずれかを入力
信号に応じて出力する演算器）９を使用し、以下の方法
を適用する。ＯＲＰ検出器７及びｐＨ検出器８からの出
力信号を関数演算器９に入力する。関数演算器９は所定
ｐＨにおけるＯＲＰ設定値を既知ＯＲＰとｐＨの関係か
ら吸収液ｐＨにおけるＯＲＰ設定値に演算し、導出され
た設定値と吸収液のＯＲＰとの偏差に応じて２値信号を
出力する。関数演算器９からの出力信号を通気流量調節
器１０に入力し、導出されたＯＲＰ設定値との偏差によ
りコントロールバルブ開閉信号を出力する。コントロー
ルバルブ１１により空気の通気流量を調節することによ
って酸化を制御する。
などに対しても安定な制御が可能となるように２値信号
を出力する関数演算器（２種類の信号のいずれかを入力
信号に応じて出力する演算器）９を使用し、以下の方法
を適用する。ＯＲＰ検出器７及びｐＨ検出器８からの出
力信号を関数演算器９に入力する。関数演算器９は所定
ｐＨにおけるＯＲＰ設定値を既知ＯＲＰとｐＨの関係か
ら吸収液ｐＨにおけるＯＲＰ設定値に演算し、導出され
た設定値と吸収液のＯＲＰとの偏差に応じて２値信号を
出力する。関数演算器９からの出力信号を通気流量調節
器１０に入力し、導出されたＯＲＰ設定値との偏差によ
りコントロールバルブ開閉信号を出力する。コントロー
ルバルブ１１により空気の通気流量を調節することによ
って酸化を制御する。
【００１２】ここで、関数演算器９におけるＯＲＰ偏差
と２値信号出力の関係の一例を図３に示す。吸収液のＯ
ＲＰが吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値に対して低下
し、ＯＲＰ偏差が所定ｐＨにて予め設定されたしきい値
を既知ＯＲＰとｐＨの関係から吸収液ｐＨにおけるしき
い値に演算した値（図３におけるβ）より大きくなる
と、出力信号が吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値（図
３におけるαH ）から該ＯＲＰ設定値よりＯＲＰ偏差し
きい値を減じた値（図３におけるαL ）まで変化し、Ｏ
ＲＰ偏差が０になるまで保持する。この際、ｐＨの変動
が少ない場合には、所定ｐＨにおけるしきい値をそのま
ゝ用いることも可能である。
と２値信号出力の関係の一例を図３に示す。吸収液のＯ
ＲＰが吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値に対して低下
し、ＯＲＰ偏差が所定ｐＨにて予め設定されたしきい値
を既知ＯＲＰとｐＨの関係から吸収液ｐＨにおけるしき
い値に演算した値（図３におけるβ）より大きくなる
と、出力信号が吸収液のｐＨにおけるＯＲＰ設定値（図
３におけるαH ）から該ＯＲＰ設定値よりＯＲＰ偏差し
きい値を減じた値（図３におけるαL ）まで変化し、Ｏ
ＲＰ偏差が０になるまで保持する。この際、ｐＨの変動
が少ない場合には、所定ｐＨにおけるしきい値をそのま
ゝ用いることも可能である。
【００１３】前記関数演算器９の出力特性を踏まえ酸化
制御方法を具体的に説明する。亜硫酸が所定濃度となる
ように予め所定ｐＨにてＯＲＰ設定値を決定したうえ、
吸収液ｐＨにおけるＯＲＰ設定値を導出し通気酸化の停
止による吸収液ＯＲＰの低下によりＯＲＰ偏差がしきい
値βよりも大きくなると、コントロールバルブ１１が開
き空気の通気を開始する。通気の開始によりＯＲＰが上
昇し、ＯＲＰ偏差が０となった時点でコントロールバル
ブ１１が閉じ空気の通気を停止する。この際、空気の通
気流量を減じる方法も可能である。以上の如くコントロ
ールバルブ１１の開閉を繰り返すことによって酸化を制
御する。
制御方法を具体的に説明する。亜硫酸が所定濃度となる
ように予め所定ｐＨにてＯＲＰ設定値を決定したうえ、
吸収液ｐＨにおけるＯＲＰ設定値を導出し通気酸化の停
止による吸収液ＯＲＰの低下によりＯＲＰ偏差がしきい
値βよりも大きくなると、コントロールバルブ１１が開
き空気の通気を開始する。通気の開始によりＯＲＰが上
昇し、ＯＲＰ偏差が０となった時点でコントロールバル
ブ１１が閉じ空気の通気を停止する。この際、空気の通
気流量を減じる方法も可能である。以上の如くコントロ
ールバルブ１１の開閉を繰り返すことによって酸化を制
御する。
【００１４】前記酸化制御により生成した石膏は溶解度
が小さいため吸収液中で析出して固体となる。石膏を含
んだ吸収液の一部は抜き出しライン１２を介して吸収塔
１から排出され、固液分離機１３で石膏１４とろ液１５
に分離され、ろ液の一部は原料調整槽１６へ送られ残部
は排水１７として系外に排出される。原料調整槽１６で
炭酸カルシウム１８が供給され再び吸収塔１へ戻され
る。
が小さいため吸収液中で析出して固体となる。石膏を含
んだ吸収液の一部は抜き出しライン１２を介して吸収塔
１から排出され、固液分離機１３で石膏１４とろ液１５
に分離され、ろ液の一部は原料調整槽１６へ送られ残部
は排水１７として系外に排出される。原料調整槽１６で
炭酸カルシウム１８が供給され再び吸収塔１へ戻され
る。
【００１５】以下に一実施例の運転状態の一例を示す。 （１）排ガス性状 入口ガス量 ： ２００ｍ3 Ｎ／ｈ（ｄｒｙ） 入口ＳＯ2 濃度 ： １０００ｐｐｍ（ｄｒｙ） （２）吸収塔 吸収液循環流量 ： ３．９ｍ3 ／ｈ 吸収塔液室容量 ： ０．２ｍ3 ＯＲＰ設定値 ： ４８０ｍＶ（ｐＨ＝５） 前記の装置及び運転状態においてＯＲＰ偏差しきい値を
１００ｍＶ（ｐＨ＝５）に設定した場合、ｐＨが５から
６の間で変動したにもかかわらず吸収液中の亜硫酸濃度
は０．５ｍｍｏｌ／リットル以下で安定な酸化制御を維
持でき、排水のＣＯＤは６．８ｍｇ／リットルであっ
た。
１００ｍＶ（ｐＨ＝５）に設定した場合、ｐＨが５から
６の間で変動したにもかかわらず吸収液中の亜硫酸濃度
は０．５ｍｍｏｌ／リットル以下で安定な酸化制御を維
持でき、排水のＣＯＤは６．８ｍｇ／リットルであっ
た。
【００１６】（比較例）関数演算器を使用せず、吸収液
のＯＲＰを検出した信号のみによる空気通気流量の調節
によって酸化制御を実施した場合、装置及びその他の運
転状態は実施例と同一の条件において、ｐＨが５から６
の間で変動したことにより空気の供給が過剰となること
もあったため、排水のＣＯＤは２３ｍｇ／リットルとな
り、実施例に比較して著しく高かった。
のＯＲＰを検出した信号のみによる空気通気流量の調節
によって酸化制御を実施した場合、装置及びその他の運
転状態は実施例と同一の条件において、ｐＨが５から６
の間で変動したことにより空気の供給が過剰となること
もあったため、排水のＣＯＤは２３ｍｇ／リットルとな
り、実施例に比較して著しく高かった。
【００１７】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、排煙脱硫方法における吸収液中に存在する亜硫酸カ
ルシウムの合目的な酸化制御方法が提供され、排水中の
ＣＯＤの低減が可能となる。
ば、排煙脱硫方法における吸収液中に存在する亜硫酸カ
ルシウムの合目的な酸化制御方法が提供され、排水中の
ＣＯＤの低減が可能となる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】吸収液の亜硫酸濃度と酸化還元電位の関係を示
す図表。
す図表。
【図３】本発明の関数演算器の出力特性図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 裕士 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平７−31840（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/50 B01D 53/34 B01D 53/77
Claims (1)
- 【請求項１】 硫黄酸化物を含む排ガスをカルシウム化
合物を含有する吸収液で処理するに際し、該吸収液中に
酸素を含む気体を通気し、該吸収液の酸化還元電位を連
続的に検知することによって前記酸素を含む気体の通気
流量を制御する排煙脱硫方法において、該吸収液の酸化
還元電位を検出した信号とｐＨを検出した信号により既
知酸化還元電位とｐＨの関係から該吸収液のｐＨにおけ
る酸化還元電位設定値を導出し、該設定値と前記吸収液
の酸化還元電位との偏差信号により前記酸素を含む気体
の通気と通気の停止を制御することを特徴とする吸収液
中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00701494A JP3241197B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00701494A JP3241197B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204459A JPH07204459A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3241197B2 true JP3241197B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=11654192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00701494A Expired - Fee Related JP3241197B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 吸収液中の亜硫酸カルシウムの酸化制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241197B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3358926B2 (ja) * | 1995-12-19 | 2002-12-24 | 三菱重工業株式会社 | 排煙脱硫方法における亜硫酸塩の酸化制御方法 |
| JP3254139B2 (ja) * | 1996-08-23 | 2002-02-04 | 三菱重工業株式会社 | 排煙脱硫方法における酸化還元電位測定方法 |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP00701494A patent/JP3241197B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07204459A (ja) | 1995-08-08 |
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|---|---|---|---|
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